軍工裝備相變散熱熱控技術(shù)的應(yīng)用
產(chǎn)品別名 |
熱控技術(shù),相變散熱 |
面向地區(qū) |
全國(guó) |
級(jí)別 |
優(yōu)級(jí)純GR |
熱控技術(shù)在裝備的應(yīng)用
相變冷卻,液冷技術(shù),相變散熱,噴淋冷卻。
軍工裝備工作的環(huán)境非常復(fù)雜,海拔、高溫、低溫、濕度、溫度沖擊、太陽(yáng)熱輻射、沖擊振動(dòng)、結(jié)冰、各類惡劣環(huán)境(真菌、沙漠、灰塵、煙灰等等)均對(duì)其熱設(shè)計(jì)有不同程度的影響。除了各種復(fù)雜的邊界條件外,工業(yè)電子產(chǎn)品熱管理的大挑戰(zhàn)是碰到短暫的熱沖擊問(wèn)題。這些電子產(chǎn)品經(jīng)常處于一種極端的熱環(huán)境下。假想一架停放在加勒比海的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),現(xiàn)在要去執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)。飛機(jī)此時(shí)處在海平面,溫度、濕度非常合適的環(huán)境下。當(dāng)飛機(jī)升空后,將處于高海拔、低于冰點(diǎn)溫度的環(huán)境中,在幾分鐘甚至幾秒鐘內(nèi)改變電子產(chǎn)品的邊界條件,因此飛機(jī)中的電子產(chǎn)品可以在較大范圍的環(huán)境溫度下工作。
另外,由于軍事任務(wù)的本性,勢(shì)必導(dǎo)致這些電子產(chǎn)品承擔(dān)較大的數(shù)據(jù)處理量,同時(shí)要求較快的數(shù)據(jù)處理速度,相應(yīng)低,電子產(chǎn)品的熱耗會(huì)隨之急劇增加。因此,惡劣的環(huán)境條件、急劇增大的芯片熱耗,使得工業(yè)電子產(chǎn)品的熱管理面臨的挑戰(zhàn)。同時(shí),要求產(chǎn)品呈現(xiàn)輕量化、的可靠性也都增加了熱設(shè)計(jì)的難度。
對(duì)許多處于大氣層或者外太空環(huán)境下的電子設(shè)備來(lái)說(shuō),重量是一個(gè)非常重要的要素。重量越輕,產(chǎn)品持續(xù)工作的時(shí)間越長(zhǎng),花費(fèi)的費(fèi)用越低。很明顯,由于噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)、坦克等的既有特性,使得電子產(chǎn)品處于惡劣的熱環(huán)境下,因此工業(yè)電子產(chǎn)品的熱可靠性是一個(gè)非常重要的因素。
其他電子產(chǎn)品類似,工業(yè)電子產(chǎn)品具有良好的冷卻系統(tǒng),可以考慮使用熱管將熱量由一個(gè)地方傳送至其他地方或者低溫的冷卻系統(tǒng)。沒(méi)有一種解決方法可以滿足所有的工況。冷卻系統(tǒng)考慮其工作的空間尺寸、重量及熱耗要求。為了考慮電磁屏蔽要求,通常的電子系統(tǒng)傾向于被設(shè)計(jì)成封閉的機(jī)箱,并且大多數(shù)電子產(chǎn)品盡量與冷卻系統(tǒng)隔離。想像一輛奔馳在沙漠里的悍馬汽車,如果不將電子產(chǎn)品密閉封裝,其工作的各類環(huán)境要比如沙子、碎片等等,會(huì)使得電子產(chǎn)品癱瘓不工作。
當(dāng)然,目前市場(chǎng)上充斥著各種各樣號(hào)稱“下一代”冷卻系統(tǒng)的產(chǎn)品。“下一代”冷卻系統(tǒng)常常意味著更高的冷卻能力,更緊湊更微小的冷卻系統(tǒng)。除非我們能制造出新一代的超導(dǎo)熱體、流體,否則我們更應(yīng)該專注于目前的技術(shù),盡力去減小電子產(chǎn)品的傳熱阻力,提高電子產(chǎn)品的熱可靠性。
電子產(chǎn)品通常呈現(xiàn)更高的熱流量。使用高導(dǎo)熱率的基板材料、均溫板(熱管)、內(nèi)嵌在芯片Die中的TEC、射流冷卻或者直接浸入式液冷,這樣可以使得熱量被傳輸至液體,進(jìn)而被傳送至液冷系統(tǒng)的換熱器中。
在過(guò)去的幾十年里,工程師開發(fā)了新的熱管理材料,比如加入金剛石顆粒的鋁、銀、銅、陶瓷、鈷等等,有助于對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行散熱,提高其可靠性。由于芯片熱耗高、工作環(huán)境惡劣,目前很多工程師對(duì)電子產(chǎn)品偏向于使用混合冷卻方式進(jìn)行熱設(shè)計(jì)。大部分電子芯片使用風(fēng)冷散熱,對(duì)于熱耗的器件使用水冷散熱。但是對(duì)于空間飛行或者外太空的電子器件來(lái)說(shuō),這種散熱方式不可取。工程師設(shè)計(jì)更緊湊的液冷系統(tǒng),其擁有高的吸熱能力。比如浸入液冷(油冷)、冷板、蒸發(fā)冷卻、射流冷卻等等。在未來(lái)的幾年內(nèi),設(shè)計(jì)開發(fā)、加工更好的液冷板,開發(fā)更好的液冷材料,使得其能滿足電子產(chǎn)品的散熱,大家對(duì)這些液冷能力的開展寄予厚望。
上海銳一提供相變液冷介質(zhì),詳細(xì)資料請(qǐng)聯(lián)系上海銳一。
查看全部介紹